Virulent Salmonella enterica infections can be exacerbated by concomitant infection of the host with a live attenuated S. enterica vaccine via Toll-like receptor 4-dependent interleukin-10 production with the involvement of both TRIF and MyD88.

During systemic disease in mice, Salmonella enterica grows intracellularly within discrete foci of infection in the spleen and liver. In concomitant infections, foci containing different S. enterica strains are spatially separated. We have investigated whether functional interactions between bacterial populations within the same host can occur despite the known spatial separation of the foci and independence of growth of salmonellae residing in different foci. In this study we have demonstrated that bacterial numbers of virulent S. enterica serovar Typhimurium C5 strain in mouse tissues can be increased by the presence of the attenuated aroA S. Typhimurium SL3261 vaccine strain in the same tissue. Disease exacerbation does not require simultaneous coinjection of the attenuated bacteria. SL3261 can be administered up to 48 hr after or 24 hr before the administration of C5 and still determine higher tissue numbers of the virulent bacteria. This indicates that intravenous administration of a S. enterica vaccine strain could potentially exacerbate an established infection with wild-type bacteria. These data also suggest that the severity of an infection with a virulent S. enterica strain can be increased by the prior administration of a live attenuated vaccine strain if infection occurs within 48 hr of vaccination. Exacerbation of the growth of C5 requires Toll-like receptor 4-dependent interleukin-10 production with the involvement of both Toll/interleukin-1 receptor-domain-containing adaptor inducing interferon-beta and myeloid differentiation factor 88.

Helminth Cysteine Proteases Inhibit TRIF-dependent Activation of Macrophages via Degradation of TLR3

Helminth pathogens prepare a Th2 type immunological environment in their hosts to ensure their longevity. They achieve this by secreting molecules that not only actively drive type 2 responses but also suppress type 1 responses. Here, we show that the major cysteine proteases secreted from the helminth pathogens Fasciola hepatica (FheCL1) and Schistosoma mansoni (SmCB1) protect mice from the lethal effects of lipopolysaccharide by preventing the release of inflammatory mediators, nitric oxide, interleukin-6, tumor necrosis factor alpha, and interleukin-12, from macrophages. The proteases specifically block the MyD88-independent TRIF-dependent signaling pathway of Toll-like receptor (TLR) 4 and TLR3. Microscopical and flow cytometric studies, however, show that alteration of macrophage function by cysteine protease is not mediated by cleavage of components of the TLR4 complex on the cell surface but occurs by degradation of TLR3 within the endosome. This is the first study to describe a parasite molecule that degrades this receptor and pinpoints a novel mechanism by which helminth parasites modulate the innate immune responses of their hosts to suppress the development of Th1 responses.

Inhibition de la réception des signaux de danger via les TLR TRIF-dépendants dans les cellules dendritiques myéloïdes infectées avec le virus de l'hépatice C in vivo : mécanisme d'évasion de l'immunité innée dans l'infection chronique

Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

Melatonin attenuates the TLR4-mediated inflammatory response through MyD88-and TRIF-dependent signaling pathways in an in vivo model of ovarian cancer

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Indução diferencial das vias MyD88 e TRIF-dependentes em leucócitos totais de equinos estimulados com LPS de E. coli

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Immunomodulatory effects exerted by Lactobacillus salivarius strains on innate immune cells

Despite increased application of commensal bacteria for attempting to improve the symptoms of a variety of inflammatory conditions, including inflammatory bowel diseases, diarrhoea and irritable bowel syndrome, therapeutic approaches that involve live bacteria are hampered by a limited understanding of bacterium-host interactions. Lactobacilli are natural inhabitants of the mammalian gastrointestinal tract and many lactobacilli are regarded as probiotics meaning that they exert a beneficial influence on the health status of their consumers. Modulation of immune responses is a plausible mechanism underlying these beneficial effects. The aim of this thesis was to investigate the effect of 33 Lactobacillus salivarius strains on the production of inflammatory cytokines from a variety of human and mouse immune cells. Induction of immune responses in vitro was shown to be bacterial- and mouse strain-dependent, cell type-dependent, blood donor-dependent and bacterial cell number-dependent. Collectively, these data suggest the importance of a case-by-case selection of candidate strains for their potential therapeutic application. Toll-like receptors (TLRs) recognize microbe-associated molecular patterns (MAMPs) and play a critical role in shaping microbial-specific innate and adaptive immune responses. Following ligand engagement, TLRs trigger a complex network of signalling that culminate in the production of inflammatory mediators. The investigation of the molecular mechanisms underlying the Lb. salivarius-host interaction resulted in the identification of a novel role for TLR2 in negatively regulating TLR4 signalling originated from subcellular compartments within macrophages. Notably, sustained activation of JAK/STAT cascade and M1-signature genes in TLR2-/- macrophages was ablated by selective TLR4 and JAK inhibitors and by absence of TLR4 in TLR2/4-/- cells. In addition, other negative regulators of TLR signalling triggered by Lb. salivarius strains were found to be the adapter molecules TIRAP and TRIF. Understanding negative regulation of TLR signalling may pave the way for the development of novel therapeutics to limit inflammation in multiple diseases.

Characterisation of the role of Fas in intestinal inflammation and cancer

Background: The role of Fas (CD95) and its ligand, Fas ligand (FasL/CD95L), is poorly understood in the intestine. Whilst Fas is best studies in terms of its function in apoptosis, recent studies suggest that Fas ligation may mediate additional, non-apoptotic functions such as inflammation. Toll like Receptors (TLRs) play an important role in mediating inflammation and homeostasis in the intestine. Recent studies have shown that a level of crosstalk exists between the Fas and TLR signalling pathways but this has not yet been investigated in the intestine. Aim: The aim of this study was to evaluate potential cross-talk between TLRs and Fas/FasL system in intestinal cancer cells. Results: Treatment with TLR4 and TLR5 ligands, but not ligands for TLR2 and TLR9 increased the expression of Fas and FasL in intestinal cancer cells in vitro. Consistent with this, expression of Fas and FasL was reduced in the distal colon tissue from germ-free (GF), TLR4 and TLR5 knock-out (KO) mice but was unchanged in TLR2KO tissue, suggesting that intestinal cancer cells display a degree of specificity in their ability to upregulate Fas and FasL expression in response to TLR ligation. Expression of both Fas and FasL was significantly reduced in TRIF KO tissue, indicating that signalling via TRIF by TLR4 and TLR5 agonists may be responsible for the induction of Fas and FasL expression in intestinal cancer cells. In addition, modulating Fas signalling using agonistic anti-Fas augmented TLR4 and TLR5-mediated tumour necrosis factor alpha (TNFα) and interleukin 8 (IL)-8 production by intestinal cancer cells, suggesting crosstalk occurs between these receptors in these cells. Furthermore, suppression of Fas in intestinal cancer cells reduced the ability of the intestinal pathogens, Salmonella typhimurium and Listeria monocytogenes to induce the expression of IL-8, suggesting that Fas signalling may play a role in intestinal host defence against pathogens. Inflammation is known to be important in colon tumourigenesis and Fas signalling on intestinal cancer cells has been shown to result in the production of inflammatory mediators. Fas-mediated signalling may therefore play a role in colon cancer development. Suppression of tumour-derived Fas by 85% led to a reduction in the tumour volume and changes in tumour infiltrating macrophages and neutrophils. TLR4 signalling has been shown to play a role in colon cancer via the recruitment and activation of alternatively activated immune cells. Given the crosstalk seen between Fas and TLR4 signalling in intestinal cancer cells in vitro, suppressing Fas signalling may enhance the efficacy of TLR4 antagonism in vivo. TLR4 antagonism resulted in smaller tumours with fewer infiltrating neutrophils. Whilst Fas downregulation did not significantly augment the ability of TLR4 antagonism to reduce the final tumour volume, Fas suppression may augment the anti-tumour effects of TLR4 antagonism as neutrophil infiltration was further reduced upon combinatorial treatment. Conclusion: Together, this study demonstrates evidence of a new role for Fas in the intestinal immune response and that manipulating Fas signalling has potential anti-tumour benefit.

Investigating the role of Fas (CD95) signalling in the modification of innate immune induced inflammation

Background/Aim: It has been demonstrated that a number of pathologies occur as a result of dysregulation of the immune system. Whilst classically associated with apoptosis, the Fas (CD95) signalling pathway plays a role in inflammation. Studies have demonstrated that Fas activation augments TLR4-mediated MyD88-dependent cytokine production. Studies have also shown that the Fas adapter protein FADD is required for RIG-I-induced IFNβ production. As a similar signalling pathway exists between RIG-I, TLR3 and the MyD88- independent of TLR4, we hypothesised that Fas activation may modulate both TLR3- and TLR4-induced cytokine production. Results: Fas activation reduced poly I:C-induced IFNβ, IL-8, IL-10 and TNFα production whilst augmenting poly I:C-, poly A:U- and Sendai virus-induced IP-10 production. TLR3-, RIG-I- and MDA5-induced IP-10 luciferase activation were inhibited by the Fas adapter protein FADD using overexpression studies. Poly I:C-induced phosphorylation of p-38 and JNK MAPK were reduced by Fas activation. Overexpression of FADD induced AP-1 luciferase activation. Point mutations in the AP-1 binding site enhanced poly I:C-induced IP- 10 production. LPS-induced IL-10, IL-12, IL-8 and TNFα production were enhanced by Fas activation, whilst reducing LPS-induced IFNβ production. Absence of FADD using FADD-/- MEFs resulted in impaired IFNβ production. Overexpression studies using FADD augmented TLR4-, MyD88- and TRIF-induced IFNβ luciferase activation. Overexpression studies also suggested that enhanced TLR4-induced IFNβ production was independent of NFκB activation. Conclusion: Viral-induced IP-10 production is augmented by Fas activation by reducing the phosphorylation of p-38 and JNK MAPKs, modulating AP-1 activation. The Fas adapterprotein FADD is required for TLR4-induced IFNβ production. Studies presented here demonstrate that the Fas signalling pathway can therefore modulate the immune response. Our data demonstrates that this modulatory effect is mediated by its adapter protein FADD, tailoring the immune response by acting as a molecular switch. This ensures the appropriate immune response is mounted, thus preventing an exacerbated immune response.

Innate Immune Sensing of Fusarium culmorum by Mouse Dendritic Cells.

Chronic inhalation of grain dust is associated with asthma and chronic bronchitis in grain worker populations. Exposure to fungal particles was postulated to be an important etiologic agent of these pathologies. Fusarium species frequently colonize grain and straw and produce a wide array of mycotoxins that impact human health, necessitating an evaluation of risk exposure by inhalation of Fusarium and its consequences on immune responses. Data showed that Fusarium culmorum is a frequent constituent of aerosols sampled during wheat harvesting in the Vaud region of Switzerland. The aim of this study was to examine cytokine/chemokine responses and innate immune sensing of F. culmorum in bone-marrow-derived dendritic cells and macrophages. Overall, dendritic cells and macrophages responded to F. culmorum spores but not to its secreted components (i.e., mycotoxins) by releasing large amounts of macrophage inflammatory protein (MIP)-1α, MIP-1β, MIP-2, monocyte chemoattractant protein (MCP)-1, RANTES, and interleukin (IL)-12p40, intermediate amounts of tumor necrosis factor (TNF), IL-6, IL-12p70, IL-33, granulocyte colony-stimulating factor (G-CSF), and interferon gamma-induced protein (IP-10), but no detectable amounts of IL-4 and IL-10, a pattern of mediators compatible with generation of Th1 or Th17 antifungal protective immune responses rather than with Th2-dependent allergic responses. The sensing of F. culmorum spores by dendritic cells required dectin-1, the main pattern recognition receptor involved in β-glucans detection, but likely not MyD88 and TRIF-dependent Toll-like receptors. Taken together, our results indicate that F. culmorum stimulates potently innate immune cells in a dectin-1-dependent manner, suggesting that inhalation of F. culmorum from grain dust may promote immune-related airway diseases in exposed worker populations.

Mécanismes de subversion de l'immunité innée par le virus de l'Hépatite C (VHC)

L'hépatite C pose un problème de santé publique majeur, dans la mesure où le risque de développer une infection chronique est relativement élevé (40 à 60%) et où la résistance au traitement de choix - l’interféron alpha pégylé et la ribavirine - touche près de la moitié des patients. Cette persistence virale repose avant tout sur de puissantes stratégies d’évasion du système immunitaire inné de l’hôte par le virus. Dans ce projet, nous nous sommes intéressés à la caractérisation de la réponse antivirale dans des hépatocytes primaires humains normaux et chroniquement infectés avec le VHC, un domaine encore largement inconnu dû à la difficulté d’obtenir ce type de matériel primaire. Nous avons étudié la fonctionnalité de deux voies majeures de détection des pathogènes viraux suite à l’exposition d’hépatocytes primaires humains à de l’ARNdb intracellulaire, via le récepteur et adaptateur RIG-I/MDA5-CARDIF, et extracellulaire via TLR3-TRIF, mimant ainsi les étapes précoces de la détection d’un virus par la cellule hôte. Nous avons établi par RT-PCR quantitatif et analyse transcriptomique par microarray, que ces deux voies de stimulation sont fonctionnelles dans des hépatocytes primaires normaux et que leur activation entraîne à la fois l’expression de gènes antiviraux communs (ISG56, ISG15, CXCL10, …) mais aussi spécifiques avec les gènes IL28A, IL28B et IL29 qui sont une signature de l’activation de la voie de détection de l’ARNdb intracellulaire. La protéine virale NS3/4A joue un rôle majeur à la fois dans le clivage de la polyprotéine virale initiale, mais aussi en interférant avec les cascades de signalisation engagées suite à la détection par la cellule hôte de l’ARN du VHC. Plus particulièrement, nous avons démontré que l’expression ectopique de NS3/4A dans des hépatocytes primaires humains normaux entraîne une diminution significative de l’induction des gènes antiviraux dûe au clivage de CARDIF au cours de l’activation de la voie de signalisation médiée par RIG-I. Nous avons également démontré que l’expression de la NS3/4A entraîne des modifications de l’expression de gènes-clé impliqués dans la régulation de l’apoptose et du programme de mort cellulaire, en particulier lorsque la voie TLR3 est induite. L’ensemble de ces effets sont abolis en présence de BILN2061, inhibiteur spécifique de NS3/4A. Malgré les stratégies de subversion de l’immunité innée par le VHC, nous avons démontré l’induction significative de plusieurs ISGs et chemokines dans des hepatocytes primaires provenant de patients chroniquement infectés avec le VHC, sans toutefois détecter d’interférons de type I, III ou certains gènes antiviraux précoces comme CCL5. Ces observations, concomitantes avec une diminution de l’expression de CARDIF et une correlation inverse entre les niveaux d’ARNm des ISGs et l’ARN viral révèlent une réponse antivirale partielle dûe à des mécanismes interférents sous-jacents. Cette réponse antivirale détectable mais inefficace est à mettre en lien avec l’échec du traitement classique PEG-IFN-ribavirine chez la moitié des patients traités, mais aussi en lien avec l’inflammation chronique et les dommages hépatiques qui mènent ultimement au développement d’une fibrose puis d’une cirrhose chez une grande proportion de patients chroniquement infectés.

Étude de la fonction anti-apoptotique de la sous-unité R1 de la ribonucléotide réductase des virus de l’herpès simplex

L’élimination des cellules infectées par apoptose constitue un mécanisme de défense antivirale. Les virus de l’herpès simplex (HSV) de type 1 et 2 encodent des facteurs qui inhibent l’apoptose induite par la réponse antivirale. La sous-unité R1 de la ribonucléotide réductase d’HSV-2 (ICP10) possède une fonction anti-apoptotique qui protège les cellules épithéliales de l’apoptose induite par les récepteurs de mort en agissant en amont ou au niveau de l’activation de la procaspase-8. Puisqu’une infection avec un mutant HSV-1 déficient pour la R1 diminue la résistance des cellules infectées vis à vis du TNFα, il a été suggéré que la R1 d’HSV-1 (ICP6) pourrait posséder une fonction anti-apoptotique. Le but principal de cette thèse est d’étudier le mécanisme et le potentiel de la fonction anti-apoptotique de la R1 d’HSV-1 et de la R1 d'HSV-2. Dans une première étude, nous avons investigué le mécanisme de la fonction anti-apoptotique de la R1 d’HSV en utilisant le TNFα et le FasL, deux inducteurs des récepteurs de mort impliqués dans la réponse immune anti-HSV. Cette étude a permis d’obtenir trois principaux résultats concernant la fonction anti-apoptotique de la R1 d’HSV. Premièrement, la R1 d’HSV-1 inhibe l’apoptose induite par le TNFα et par le FasL aussi efficacement que la R1 d’HSV-2. Deuxièmement, la R1 d’HSV-1 est essentielle à l’inhibition de l’apoptose induite par le FasL. Troisièmement, la R1 d’HSV interagit constitutivement avec la procaspase-8 d’une manière qui inhibe la dimérisation et donc l’activation de la caspase-8. Ces résultats suggèrent qu’en plus d’inhiber l’apoptose induite par les récepteurs de mort la R1 d’HSV peut prévenir l’activation de la caspase-8 induite par d’autres stimuli pro-apoptotiques. Les ARN double-brins (ARNdb) constituant un intermédiaire de la transcription du génome des HSV et activant l’apoptose par une voie dépendante de la caspase-8, nous avons testé dans une seconde étude l’impact de la R1 d’HSV sur l’apoptose induite par l’acide polyriboinosinique : polyribocytidylique (poly(I:C)), un analogue synthétique des ARNdb. Ces travaux ont montré qu’une infection avec les HSV protège les cellules épithéliales de l’apoptose induite par le poly(I:C). La R1 d’HSV-1 joue un rôle majeur dans l’inhibition de l’activation de la caspase-8 induite par le poly(I:C). La R1 d’HSV interagit non seulement avec la procaspase-8 mais aussi avec RIP1 (receptor interacting protein 1). En interagissant avec RIP1, la R1 d’HSV-2 inhibe l’interaction entre RIP1 et TRIF (Toll/interleukine-1 receptor-domain-containing adapter-inducing interferon β), l’adaptateur du Toll-like receptor 3 qui est un détecteur d’ARNdb , laquelle est essentielle pour signaler l’apoptose induite par le poly(I:C) extracellulaire et la surexpression de TRIF. Ces travaux démontrent la capacité de la R1 d’HSV à inhiber l’apoptose induite par divers stimuli et ils ont permis de déterminer le mécanisme de l’activité anti-apoptotique de la R1 d’HSV. Très tôt durant l’infection, cFLIP, un inhibiteur cellulaire de la caspase-8, est dégradé alors que la R1 d’HSV s’accumule de manière concomitante. En interagissant avec la procapsase-8 et RIP1, la R1 d’HSV se comporte comme un inhibiteur viral de l’activation de la procaspase-8 inhibant l’apoptose induite par les récepteurs de mort et les détecteurs aux ARNdb.

Rôle des récepteurs Toll-like et de la protéine adaptatrice MyD88 dans la régulation de l’hepcidine et le développement des hyposidérémies associées à l’inflammation

Le fer est un oligo-élément nécessaire pour le fonctionnement normal de toutes les cellules de l'organisme et joue un rôle essentiel dans de nombreuses fonctions biologiques. Cependant, le niveau de fer dans le corps doit être bien réglé, sinon la carence en fer entraine des divers états pathologiques tels que l'anémie et la diminution de l’immunité. D'autre part, une surcharge en fer potentialise la multiplication des germes, aggrave l’infection et la formation de radicaux libres ayant des effets toxiques sur les cellules et leurs composants, ce qui favorise les maladies cardio-vasculaires, l'inflammation et le cancer. L'hepcidine (HAMP), un régulateur négatif de l'absorption du fer, induit la dégradation de la ferroportine (FPN), le seul exportateur connu de fer ce qui réduit sa libération par les macrophages et inhibe son absorption gastro-intestinale. HAMP est synthétisé principalement par les hépatocytes, mais aussi par les macrophages. Cependant, il y a très peu de données sur la façon dont HAMP est régulé au niveau des macrophages. Plus récemment, nous avons constaté que l’induction de l’hepcidin dans le foie par le polysaccharide (LPS) est dépendante de la voie de signalisation médiée par « Toll-like receptor 4 » (TLR4). Grâce au TLR4, le LPS induit l'activation des macrophages qui sécrètent de nombreuses différentes cytokines inflammatoires, y compris Interleukine 6 (IL-6), responsable de l'expression de HAMP hépatique. Dans le premier chapitre de la présente étude, nous avons étudié la régulation de HAMP dans la lignée cellulaire macrophagique RAW264.7 et dans les macrophages péritonéaux murins stimulés par différents ligands des TLRs. Nous avons constaté que TLR2 et TLR4 par l'intermédiaire de la protéine adaptatrice « myeloid differentiation primary response gene 88 » (MyD88) activent l'expression de HAMP dans les cellules RAW264.7 et les macrophages péritonéaux sauvages murins, tandis que cette expression a été supprimée dans les macrophages isolés des souris TLR2-/-, TLR4-déficiente ou MyD88-/-. En outre, nous avons constaté que la production d'IL-6 par les cellules RAW264.7 stimulées avec du LPS a été renforcée par l’ajout des quantités élevées de fer dans le milieu de culture. Au cours de l’inflammation, le niveau de HAMP est fortement augmenté. Ainsi, lorsque l'inflammation persiste, l’expression de HAMP continue à être activée par des cytokines pro-inflammatoires conduisant à une hyposidérémie. Malgré que cette dernière soit considérée comme une défense de l'hôte pour priver les micro-organismes de fer, celle ci cause un développement d'anémies nommées anémies des maladies chroniques. Ainsi, dans le deuxième chapitre de la présente étude, nous avons étudié l'implication des TLRs et leurs protéines adaptatrices MyD88 et TIR-domain-containing adapter-inducing interferon-β (TRIF) dans le développement des hyposidérémies. En utilisant des souris déficientes en MyD88 et TRIF, nous avons montré que les voies de signalisations MyD88 et TRIF sont essentielles pour l’induction de HAMP par le LPS. Malgré l'absence de HAMP, les souris déficientes ont été capables de développer une hyposidérémie, mais la réponse des souris déficientes en MyD88 a été très légère, ce qui indique l'exigence de cette protéine pour assurer une réponse maximale au LPS. En outre, nous avons constaté que la signalisation MyD88 est nécessaire pour le stockage du fer au niveau de la rate, ainsi que l'induction de lipocaline 2 (LCN2), qui est une protéine impliquée dans la fixation du fer pour limiter la croissance bactérienne. Indépendamment de MyD88 ou TRIF, l'activation de TLR4 et TLR3 a conduit, au niveau de la rate, à une diminution rapide de l’expression de FPN et du « Human hemochromatosis protein » (HFE) qui est une protéine qui limite la séquestration du fer cellulaire à partir de la circulation. Cependant, malgré cette baisse d’expression, le manque de la signalisation MyD88 a altéré de manière significative la réponse hyposidérémique. En établissant le rôle des TLRs et de la protéine adaptatrice MyD88 dans la diminution du taux du fer sérique au cours de la réponse inflammatoire, nous avons remarqué qu’en réponse au surcharge en fer les souris déficientes en MyD88 accumulent de manière significative plus de fer hépatique par rapport aux souris sauvages, et cela indépendamment des TLRs. Ainsi, dans le troisième chapitre de la présente étude, nous avons étudié le phénotype observé chez les souris déficientes en MyD88. Nous avons trouvé que l'expression de HAMP chez ces souris a été plus faible que celle des souris de type sauvage. Pour cela, nous avons exploré la signalisation à travers la voie du « Bone Morphogenetic Proteins 6 » (BMP6) qui est considérée comme étant la voie fondamentale de la régulation de HAMP en réponse aux concentrations du fer intracellulaires et extracellulaires et nous avons trouvé que l'expression protéique de Smad4, un régulateur positif de l'expression de HAMP, est significativement plus faible chez les souris MyD88-/- par rapport aux souris sauvages. En outre, on a montré que MyD88 interagit avec « mothers against decapentaplegic, Drosophila, homolog 4 » (Smad4) et que cette interaction est essentielle pour l’induction de HAMP à travers la voie BMP6. En conclusion, notre étude montre que l'expression de HAMP dans les macrophages est régulée principalement par TLR2 et TLR4 à travers la voie MyD88 et que l'accumulation du fer dans les macrophages peut affecter les niveaux des cytokines pro-inflammatoires. En outre, nos analyses démontrent que le développement d’hyposidérémie en réponse au LPS se produit par l'intermédiaire d’un mécanisme dépendant de MyD88 qui est dissociée de la production de cytokines et de HAMP. En plus, nos recherches montrent que MyD88 est nécessaire pour l'expression de Smad4 et cela pour garantir une réponse optimale à travers la signalisation BMP6, conduisant ainsi à une expression adéquate de HAMP. Enfin, la protéine MyD88 joue un rôle crucial dans, la régulation de HAMP au niveau des macrophages, la diminution du taux du fer sérique en réponse au LPS et le maintien de l'homéostasie du fer.

Toll-like receptor 4 agonists adsorbed to aluminium hydroxide adjuvant attenuate ovalbumin-specific allergic airway disease: role of MyD88 adaptor molecule and interleukin-12/interferon-gamma axis

Background Epidemiological and experimental data suggest that bacteria] lipopolysaccharides (LPS) can either protect from or exacerbate allergic asthma. Lipopolysaccharides trigger immune responses through toll-like receptor 4 (TLR4) that in turn activates two major signalling pathways via either MyD88 or TRIF adaptor proteins. The LPS is a pro-Type 1 T helper cells (Th 1) adjuvant while aluminium hydroxide (alum) is a strong Type 2 T helper cells (Th2) adjuvant, but the effect of the mixing of both adjuvants on the development of lung allergy has not been investigated. Objective We determined whether natural (LPS) or synthetic (ER-803022) TLR4 agonists adsorbed onto alum adjuvant affect allergen sensitization and development of airway allergic disease. To dissect LPS-induced molecular pathways, we used TLR4-, MyD88-, TRIF-, or IL-12/IFN-gamma-deficient mice. Methods Mice were sensitized with subcutaneous injections of ovalbumin (OVA) with or without TLR4 agonists co-adsorbed onto alum and challenged with intranasally with OVA. The development of allergic lung disease was evaluated 24 h after last OVA challenge. Results Sensitization with OVA plus LPS co-adsorbed onto alum impaired in dose-dependent manner OVA-induced Th2-mediated allergic responses such as airway eosinophilia, type-2 cytokines secretion, airway hyper-reactivity, mucus hyper production and serum levels of IgE or IgG1 anaphylactic antibodies. Although the levels of IgG2a, Th1 -affiliated isotype increased, investigation into the lung-specific effects revealed that LPS did not induce a Th1 pattern of inflammation. Lipopolysaccharides impaired the development of Th2 immunity, signaling via TLR4 and MyD88 molecules and via the IL-12/IFN-gamma axis, but not through TRIF pathway. Moreover, the synthetic TLR4 agonists that proved to have a less systemic inflammatory response than LPS also protected against allergic asthma development. Conclusion Toll-like receptor 4 agonists co-adsorbed with allergen onto alum down-modulate allergic lung disease and prevent the development of polarized T cell-mediated airway inflammation.

MyD88 or TRAM knockdown regulates interleukin (IL)-6, IL-8, and CXCL12 mRNA expression in human gingival and periodontal ligament fibroblasts

Background: In a previous report, it was shown that Toll-like receptor (TLR) 2 knockdown modulates interleukin (IL)-6 and IL-8 but not the chemokine CXCL12, an important mediator with inflammatory and proangiogenic effects, in human gingival fibroblasts (HGF) and human periodontal ligament fibroblasts (HPDLF). This study investigates whether knocking down two important TLR adaptor molecules, such as myeloid differentiation protein 88 (MyD88) and TRIF-related adaptor molecule (TRAM), could affect mRNA expression of IL-6, IL-8, and CXCL12 in HGF and HPDLF. Methods: After small interfering (si) RNA-mediated silencing of MyD88 or TRAM, HGF and HPDLF were stimulated with Porphyromonas gingivalis (Pg) lipopolysaccharide (LPS) or two synthetic ligands of TLR2 (Pam2CSK4 and Pam3CSK4) for 6 hours. IL-6, IL-8, and CXCL12 mRNAs were evaluated by quantitative polymerase chain reaction. Results: Knockdown of MyD88 or TRAM partially impaired the IL-8 mRNA upregulation in both fibroblast subpopulations. Similarly, IL-6 upregulation was partially prevented by siMyD88 or siTRAM in HGF stimulated with Pg LPS, as well as in both fibroblast subtypes challenged with Pam2CSK4. Conversely, constitutive CXCL12 mRNA levels were upregulated by MyD88 or TRAM knockdown in non-stimulated cells. Conclusions: These results suggest that TLR adaptor molecules knockdown, such as MyD88 or TRAM, can decrease IL-6 and IL-8 mRNA and increase CXCL12 mRNA expression in HGF and HPDLF. This can be an important step for better understanding the mechanisms that control the inflammatory cytokine and chemokine expression, which in turn contributes to periodontal pathogenesis.